Flexible HMI-Plattform für komplexe Maschinen

Der Kunde stand vor der Aufgabe, die bestehende Steuerungsplattform einer hochkomplexen Maschinenbaureihe zu erneuern. Ziel war es, den Bedienern ein modernes Nutzererlebnis zu bieten und gleichzeitig die Basis für zukünftige Technologien zu schaffen. Die neue Lösung sollte Multitouch unterstützen, auf unterschiedlichen Displaygrößen funktionieren, externe Geräte wie Kameras oder RFID-Leser einbinden, den Datenaustausch mit Drittsystemen ermöglichen und einen sicheren Remote-Zugriff bieten.

Besonders herausfordernd war der Umfang der abzulösenden Lösung: hunderte verschiedene Bedienszenarien, eine komplexe domänenspezifische Datenstruktur zur Abbildung aller Prozess- und Maschinendaten einschließlich Warnungen, Meldungen, physikalischer Einheiten mit Umrechnung in verschiedene Einheitensysteme, sowie zahlreiche Abhängigkeiten zwischen Maschinenwerten und vollständiger Mehrsprachigkeit. Die Bestandsplattform ließ sich nur schwer an neue Technologien oder Hardware anpassen und band den Hersteller stark an einen einzelnen Hardwarelieferanten.

Die neue HMI-Plattform basiert auf Windows IoT mit einem speziell auf den Einsatzzweck zugeschnittenen System-Image. Kern ist eine modulare WPF-Anwendung, die als Custom Shell fungiert und dank strikter Trennung von Logik und Oberfläche sowie Lookless Controls flexibel an neue Bedienkonzepte angepasst werden kann. Die Architektur ermöglicht den parallelen Betrieb mehrerer Panels an einer Maschine und schafft damit die Grundlage für eine zukunftsfähige, erweiterbare Steuerungsumgebung.

Unser Team entwickelte Architektur und Kernfunktionen, während ein gemeinsames Projektteam mit den Entwicklern des Kunden die Umsetzung vorantrieb. Neben der Implementierung wurden die Kundenteams in WPF, .NET und den Prinzipien moderner Softwarearchitektur geschult. Zur Qualitätssicherung und Beschleunigung der Entwicklungszyklen etablierten wir durchgängige DevOps-Praktiken mit klar strukturiertem Task-Management, automatisierten Build- und Deployment-Prozessen sowie einem konsequenten Testansatz. So entstand eine Plattform, die nicht nur die funktionalen Anforderungen erfüllt, sondern auch in Entwicklung und Wartung effizient handhabbar ist. Die Projektarbeit kombinierte Festpreis-Pakete für klar abgegrenzte Liefergegenstände mit agilen Iterationen für neue oder sich ändernde Anforderungen.

Mit der neuen Plattform kann der Kunde neue Technologien, Geräte und Bedienkonzepte ohne grundlegende Systemänderungen integrieren. Unterschiedliche Displaygrößen, Multitouch, externe Sensoren oder Kameras lassen sich schnell anbinden, ebenso wie Schnittstellen zu Drittsystemen. Die modulare Architektur erleichtert Wartung und Weiterentwicklung, während die Unabhängigkeit von proprietärer Hardware die Lieferantenbindung reduziert. Durch die Einführung moderner Entwicklungs- und Betriebsprozesse konnte die Time-to-Market für neue Funktionen deutlich verkürzt werden. Gleichzeitig stieg die Code-Qualität, und das Kunden-Team ist heute in der Lage, viele Erweiterungen eigenständig umzusetzen. Mittlerweile wird das System in allen Maschinenbaureihen des Unternehmens eingesetzt und deckt mit über 1.000 Bedienseiten das gesamte Spektrum an Prozessen und Szenarien ab.